- Thưa GS Trần Xuân Hoài. Trước hết, xin GS nói rõ khái niệm về "hiển vi quét đầu dò"?
- Hiển vi quét đầu dò, tiếng Anh: Scaning Probe Microscope, viết tắt SPM, tên gọi chung cho một họ công cụ vật lý là một loại kính hiển vi dùng nguyên lý quét một mũi dò nguyên tử trên một bề mặt ở một khoảng cách nguyên tử để hiển thị nghiên cứu và xử lý các tình trạng bề mặt vật chất như topo, các tính chất lý, hóa, sinh... Như vậy một trong những lý do để công nghệ nano hình thành được là nhờ ngày nay có những công cụ để nhìn và xử lý ở kích thước nano, trong số đó kỹ thuật SPM là một công cụ mới và mạnh nhất. Như chúng ta đã biết, hiển vi quang học không thể nhìn được dưới micromet (phần triệu mét), thí dụ như không nhìn được siêu vi trùng (virus) chẳng hạn. Còn hiển vi điện tử thì phải cần có môi trường chân không mới chạy được.
Nhân đây xin được nói thêm về lịch sử ra đời của SPM. Năm 1981, hai nhà khoa học Đức là Binnig và Rohror phát minh ra hiển vi quét hiệu ứng đường hầm (STM). Vì ý nghĩa ứng dụng to lớn trong thời đại mới của phát minh này, mà chỉ 5 năm sau đó, Binnig và Rohror đã được nhận giải Nobel Vật lý. Các năm tiếp theo ở các trường đại học và viện nghiên cứu lớn của Mỹ, Anh đã chế tạo được những SPM đầu tiên. Năm 1998, các công ty lớn đã tham gia thị trường và SPM đã trở thành thương phẩm.
Từ năm 2000 đến nay, các phòng thí nghiệm tiếp tục phát triển họ các SPM mới, ứng dụng cho nano - sinh học phân tử. Một giai đoạn phát triển mới lại bắt đầu. Một loạt các công ty và phòng thí nghiệm tham gia nghiên cứu phương pháp sử dụng SPM, phát triển các sản phẩm mới chất lượng cao, giá cả hợp lý, trong số đó có IAPSI (tên giao dịch quốc tế của Viện Vật lý ứng dụng và thiết bị khoa học).
- Vậy là IAPSI là nơi đi tiên phong ở nước ta trong chế tạo SPM. Ngay tại IAPSI đã có sản phẩm của công nghệ nano chưa?
- Đã có. Nhóm nghiên cứu do TS Trần Thị Đức, Viện phó IAPSI đứng đầu, đã chế tạo được một loại sơn tự làm sạch. Trên cơ sở công nghệ nano, loại sơn này khi phủ lên vật liệu do hiệu ứng quang xúc tác mà nó có nhiều khả năng quý giá như sát khuẩn, rửa sạch bụi, hơi nước bám trên bề mặt. Điều này đã được các phòng thí nghiệm của Bộ Y tế kiểm nghiệm và khả năng ứng dụng của loại sơn mới là rất rộng rãi. Tôi được biết nhiều phòng thí nghiệm của các cơ sở nghiên cứu khác trong nước cũng bắt đầu đi vào công nghệ nano. Sự ra đời của SPM là đúng lúc, sẽ tích cực hỗ trợ cho các nghiên cứu đó.
- GS vừa nói SPM trên thế giới đã trở thành thương phẩm. Vậy tại sao không nhập loại SPM tốt nhất mà lại đi theo con đường tự chế tạo?
- SPM là thiết bị cần thiết cho các ứng dụng trước mắt và tương lai, đặc biệt với lĩnh vực sinh học phân tử và công nghệ nano. Các hãng trên thế giới đã bán SPM với giá thành cao, khoảng từ 100 nghìn đến hàng triệu USD, không phải phòng thí nghiệm nào trong nước cũng có thể mua được.
Hơn nữa loại thiết bị hiện đại như thế này sẽ nhanh chóng bị lạc hậu và vì là hệ khép kín bảo hộ bản quyền, nên người mua nó về khó có thể cải tiến bổ sung cho cập nhật. Rõ ràng là tính đa dạng của SPM cùng sự phát triển nhanh của công nghệ nên các thiết bị như vậy vừa đắt, lại khó đáp ứng yêu cầu ngày một cao của thực tế. Là thiết bị thuộc loại cao cấp nhất hiện nay cả về giá trị chất xám lẫn giá trị kinh tế, tổng hợp nhiều công nghệ cao, nên rất khả thi cho các phòng thí nghiệm trình độ cao nhưng nghèo ở nước ta. Đây là môi trường lý tưởng để xây dựng cơ sở mũi nhọn công nghệ cao, đào tạo cán bộ và phát triển ứng dụng. Tất nhiên ai có nhiều tiền thì vẫn cứ nhập máy nước ngoài, cũng là thêm thiết bị tốt cho đất nước.
- Hội đồng nghiệm thu cấp Nhà nước vừa họp và đánh giá tốt SPM "nội". Thưa GS, toàn bộ kinh phí chế tạo thiết bị này khoảng bao nhiêu?
- Chúng tôi bắt tay vào nghiên cứu thiết kế từ cuối năm 2001 và đến tháng 9-2004 cơ bản hoàn thành. Tổng kinh phí như đã trình bày trước Hội đồng nghiệm thu là 3,9 tỷ đồng, trong đó kinh phí từ ngân sách là 2,5 tỷ đồng, số còn lại từ nguồn vốn tự có của IAPSI. Nếu so với giá nhập ngoại thì rẻ hơn nhiều lần, chưa tính đến việc làm chủ hoàn toàn công nghệ (know-how) và nhiều sản phẩm cao cấp khác cùng được tạo ra đồng thời...
- Về đánh giá chất lượng của SPM "nội"?
- Trong báo cáo trình bày trước Hội đồng nghiệm thu đề tài cấp Nhà nước do GS. TSKH Vũ Đình Cự làm chủ tịch, chúng tôi đã trình bày cơ sở khoa học, công nghệ, kỹ thuật và kết quả chế tạo các hệ thống thiết bị SPM tại phòng thí nghiệm kỹ thuật đo lường và tin học của IAPSI.
Hệ thiết bị gồm có hiển vi quét lực nguyên tử AFM kết hợp với hiển vi quét dòng tunel STM được thiết kế hoàn toàn bằng kỹ thuật digital, có nhiều ưu điểm vượt trội đặc biệt là giá thành so với các SPM thương mại trước đây dùng kỹ thuật điều khiển tương tự. Để thực hiện việc chế tạo này, chúng tôi đã phải nghiên cứu phát triển một loạt các công nghệ cao, nhiều loạt lần đầu tiên được biết ở Việt Nam.
Vì là công nghệ cao, chưa từng có trong nước, nên chúng tôi còn phải vừa làm vừa tự đào tạo đội ngũ và huấn luyện. Rất mừng là đội ngũ cán bộ khoa học trẻ tham gia đề tài của IAPSI đã trưởng thành nhanh chóng, có người khi kết thúc đề tài cũng vừa hoàn thành luận văn tiến sĩ, thạc sĩ.
Hệ thống thiết bị của SPM "nội" đã được đo kiểm bằng mẫu chuẩn quốc tế và cho kết quả hoàn toàn chính xác, đúng như mẫu chuẩn. Hệ thiết bị tự chế tạo này cũng đã được ứng dụng ngay, thí dụ nghiên cứu cấu trúc hệ hạt nano Ti02 của sơn tự làm sạch, nghiên cứu màng mỏng Ti02 của Viện Ứng dụng công nghệ (Bộ KH-CN) chế tạo.
Đặc biệt, lần đầu tiên ở nước ta, trong môi trường không khí bình thường, cũng đã chụp được hình ảnh các virus do Viện Công nghệ sinh học (thuộc Viện Công nghệ Việt Nam) đang nghiên cứu là các virus cà chua và virus cây bông. Các nhà sinh học đã xác nhận các hình ảnh này hoàn toàn chính xác phù hợp với các công bố quốc tế. Những kết quả ứng dụng này đã giúp điều kiện quan sát trực tiếp cho các nghiên cứu sinh học phân tử ở nước ta.
Chúng tôi mong muốn trong tương lai có nhiều đối tác để trao đổi kinh nghiệm, sửa chữa khiếm khuyết. Hy vọng là bước tiếp theo về việc xây dựng một phòng thí nghiệm cho công nghệ và phương pháp đo lường phân tích nano - sinh học phân tử sẽ nhận được sự ủng hộ, để trong vòng 5 - 10 năm tới nước ta có thể đạt trình độ trung bình của thế giới về ngành khoa học mũi nhọn này.
- Xin cảm ơn và chúc GS cùng đội ngũ cán bộ khoa học trẻ của IAPSI đạt được nhiều thành tựu mới trong quá trình "đi tắt, đón đầu" những công nghệ hiện đại của thế giới!
--------------
| Đây là lần đầu tiên ở Việt Nam tiến hành chế tạo SPM cực kỳ tinh vi, nó chụp hình một con virus vào cỡ 100nm không dùng tới chân không. Đây là một thiết bị cực kỳ hiện đại, có thể nói là loại thiết bị của thế kỷ 21. Rất phấn khởi vì chúng ta có những chuyên gia để làm được những việc như thế này. Nếu như các chuyên gia chỉ thích có nhiều tiền thì họ đã không làm tỉ mỉ những cỗ máy tinh vi như thế này. Kết quả của đề tài mang lại - đó là thành công về mặt khoa học công nghệ của chúng ta, đây là sự việc đáng ghi nhớ trong nền khoa học công nghệ Việt Nam. GS. TSKH Vũ Đình Cự, Chủ tịch Hội đồng nghiệm thu cấp Nhà nước, phát biểu trong buổi nghiệm thu đề tài ngày 4-3-2005. |
